그림의 기초 - 빛 -

시작하기에 앞서

그림이라는 분야에는 언제나 정답이 없다, 이건 알고 시작해야 한다.

코딩은 틀리면 빨간 밑줄이 뜨고, 기획에는 오탈자나 확실한 성과 같은 기준이 있기 마련이다. 3D조차 "구현이 되느냐"라는 정답이 있다. 게임 개발에서 가장 정답이 없는 분야는 바로 2D 그래픽과 일러스트다.

예술은 그린 사람이 무엇을 겪었고 식견이 얼마나 되느냐에 따라 가치가 정해지는 분야이기 때문이다. 시대에 따라 좋은 그림의 기준도 바뀐다.

2015년 무렵에는 서브컬쳐보다 극화체나 리얼리티를 추구하는 그림이 우세했다. 외국 게임에서는 롤, 일본 만화에서는 무라타 유스케 의 원펀맨, 한국 게임에서는 김범 원화가나 WOW 같은 서양 중세 판타지를 그릴 수 있느냐 같이 "취업하려면 그 정도는 그려야지" 라는 분위기가 강했던 것으로 기억한다.

 

그런데 코로나가 터진 이후 서브컬쳐 장르가 급부상했다. 그리고 몇 년 후 AI가 발전하면서 오히려 사실적인 장르가 "정답이 정해진 예술"이 되었고, 가장 먼저 AI의 먹잇감이 되어버렸고 오히려 정해진 답보다 개성을 중요시 하는 시대가 되어버렸다

그렇다면 정답이 없다는 걸 알면서도 이론을 공부하는 이유는 무엇일까? 최소한의 오답을 바로잡기 위해서다. 그중에서도 오늘은 예술 영역에서 가장 공통적으로 요구하는 능력인 빛부터 공부해보려고 한다.

빛의 기본 원리

먼저 "본다"라는 개념부터 정리해보자. 본다는 것은 광원(태양, 조명 등)에서 나온 빛이 물체에 부딪혀 반사되고, 그 빛이 우리 망막에 닿는 것이다.

흰빛은 모든 색의 빛을 다 품고 있다. 물체는 이 중에서 특정 파장만 반사하고 나머지는 흡수한다. 빨간 사과는 빨간 파장을 주로 반사하기 때문에 빨갛게 보인다. 색이라는 개념은 여기서 생긴다.

결국 우리가 보는 모든 것은 빛이 얼마나, 어떤 색으로 들어오느냐의 문제다. 그래서 그림 공부에서 가장 먼저 시키는 것이 소묘다.

소묘: 빛을 가장 빨리 이해하는 방법

입시 미술을 해본 사람이라면 한 번쯤은 해봤을, 4B 연필로 사물을 표현하는 그것이다.

소묘를 먼저 시키는 이유는 간단하다. 색을 빼버리면 남는 것은 빛의 양, 즉 명도뿐이다. 색이라는 변수를 지우고 "빛이 얼마나 닿았는가"라는 변수 하나만 공부하는 것이다. 코딩으로 치면 변수를 하나씩 고립시켜서 디버깅하는 것과 같다.

소묘에서 가장 먼저 그리는 것은 대부분 구(球)다. 구 하나에 빛의 구조가 전부 들어 있기 때문이다.

 

왼쪽 위에서 빛이 들어온다고 했을 때, 구는 아래처럼 나뉜다.

• 하이라이트: 광원이 거의 그대로 반사되어 가장 밝게 빛나는 점
• 라이트 (명부): 빛을 정면으로 받는 면
• 중간톤: 빛을 비스듬히 받아서 점점 어두워지는 구간
• 명암경계선: 빛이 닿는 곳과 닿지 않는 곳의 경계
• 섀도우/그림자 (암부): 빛을 받지 못하는 면
• 반사광: 바닥에서 튕겨 올라온 빛 때문에 그림자 아래쪽이 살짝 밝아지는 부분
• 접지 그림자: 물체와 바닥이 맞닿은 부분. 그림자 중에서 가장 진하다 (3D에서는 앰비언트 오클루전)
• 캐스트 섀도우: 물체가 빛을 가려서 바닥에 생기는 그림자

참고로 위 그림은 명암경계선을 약하게 그린 편이다. 경계선을 더 진하고 또렷하게 세우면 구가 단단한 덩어리처럼 보이고, 흐리게 풀면 부드럽고 말랑한 재질처럼 보인다. 형태가 둥근지 각졌는지, 재질이 단단한지 부드러운지는 거의 명암경계선의 모양과 날카로움으로 결정된다. 이 중에서 하나만 기억해야 한다면 명암경계선이다.

색보다 명도가 먼저다

그림 하는 사람들 사이에서 오래된 말이 있다. "색은 명도가 다 해놓은 일에 칭찬만 받는다." 색이 아무리 예뻐도 흑백으로 바꿨을 때 형태가 읽히지 않으면 그 그림은 무너진다.

 

왼쪽은 빨간 공과 밝은 초록 배경으로, 색은 확실히 다르지만 명도가 비슷하다. 흑백으로 바꾸면 공과 배경이 비슷한 회색이 되어 물체가 덜 읽힌다. 오른쪽은 배경을 어둡게 깔아 명도 대비를 줬다. 흑백으로 바꿔도 공이 또렷하게 떠오른다.

게임 개발자에게는 꽤 실용적인 이야기다.

• 캐릭터 일러스트나 UI를 그레이스케일로 바꿔서 확인하는 것만으로도 가독성 문제의 절반은 잡힌다.
• 전투 중에 적, 아군, 이펙트가 뒤섞여서 안 보이는 문제도 대부분 색 문제가 아니라 명도 대비 문제다.
• 색약 접근성도 결국 명도 대비로 해결하는 경우가 많다.

사람들이 "잘 그린 그림"이라고 느끼는 것도 여기서 온다. 사람의 눈은 가장 밝은 곳과 가장 어두운 곳이 맞닿은 지점을 제일 먼저 본다. 잘 그린 그림은 그 지점을 주인공 얼굴에 둔다. 우연이 아니라 설계다.

조명 개수에 따른 라이트 상태

현실에서도 그림에서도 빛은 보통 하나가 아니다. 영화나 사진에서 쓰는 3점 조명이 가장 이해하기 쉽다.

 

• 키 라이트 (주광만 존재): 형태와 명암을 정하는 메인 빛이다. 주광만 있으면 섀도우가 거의 새까맣게 떨어진다.
• 필 라이트 (주광 + 보조광): 섀도우가 새까맣게 죽지 않도록 받쳐주는 빛이다. 암부 안에도 형태가 남는다.
• 림 라이트 (역광): 빛이 뒤에서 들어와 외곽선을 밝히는 빛이다. 물체를 배경에서 떼어낸다.

여기서 중요한 규칙은 주광은 반드시 하나라는 점이다. 주광이 두 개가 되면 명암경계선이 두 개 생기고, 형태가 납작해 보인다. 보는 사람은 이유는 몰라도 뭔가 어색하다고 느낀다.

서브컬쳐 일러스트에서 림 라이트를 유독 많이 쓰는 이유도 여기에 있다. 캐릭터를 배경에서 확실하게 떼어내서 "주인공"으로 만들어주기 때문이다.

광원의 크기가 그림자의 단단함을 정한다

그림자 가장자리가 날카로운지 흐린지는 광원의 크기와 거리가 결정한다.

 

• 맑은 날 태양: 하늘에 떠 있는 작고 먼 광원이다. 그림자의 경계가 날카롭고, 명부와 암부가 확실하게 갈린다.
• 흐린 날, 창문: 구름 낀 하늘 전체나 창문 면 전체가 하나의 커다란 광원이 된다. 빛이 여러 방향에서 들어오니 그림자 경계가 부드럽게 퍼지고, 명암 대비도 약해진다.

하이라이트도 같은 원리를 따른다. 하이라이트는 결국 광원이 물체 표면에 비친 모양이다. 그래서 작은 광원은 작고 또렷한 점으로 맺히고, 큰 광원은 넓고 흐릿하게 퍼진다. 같은 공이라도 하이라이트 크기와 선명도만 바꾸면 "어떤 조명 아래에 있는지"가 바뀐다.

엔진에 섀도우 소프트니스, PCF, 컨택트 섀도우 같은 옵션이 따로 있는 이유가 바로 이것이다. 그림이든 렌더링이든 그림자 하나만으로 "지금이 맑은 날인지 흐린 날인지"가 전달된다.

빛에는 온도가 있다

초보자가 가장 많이 하는 실수가 그림자에 검정색을 섞어서 칠하는 것이다. 현실의 그림자는 단순히 어두운 곳이 아니다. 주광이 닿지 않는 대신 주변의 빛이 채워주는 곳이고, 그 주변 빛의 색이 그림자의 색을 정한다.

 

• 왼쪽, 파란 톤이 베이스인 그림: 하얀 상자인데도 그림자와 암부를 푸르게 칠했다. 맑은 날 야외에서 그림자를 채우는 것은 푸른 하늘빛이다. 그래서 그림 전체에서 청량감과 시원함이 느껴진다.
• 오른쪽, 반사광이 빨간색인 그림: 같은 하얀 상자라도 빨간 바닥 위에 놓으면 암부에 붉은 반사광이 스며든다. 참고 사진의 흰 원기둥도 빨간 종이 위에서 아래쪽이 분홍빛으로 물든 걸 볼 수 있다. 그림 전체에서 따뜻함과 뜨거움이 느껴진다.

같은 흰색 물체라도 그림자에 어떤 색을 넣느냐에 따라 장면의 온도가 완전히 달라진다. 사람들이 "색감이 좋다"라고 말하는 것의 정체는 이 따뜻함과 차가움의 대비인 경우가 많다. 명도가 같아도 온도 차이가 있으면 그림이 살아 있어 보인다.

반사광: 그림 속의 글로벌 일루미네이션

빛은 물체에 한 번 닿고 끝나지 않는다. 바닥이나 벽에 부딪힌 빛은 다시 튕겨 나와 다른 물체를 비춘다. 렌더링에서는 이걸 글로벌 일루미네이션(GI)이라고 부른다. 화가들은 수백 년 전부터 이걸 눈으로 관찰해서 그려왔다.

 

위 그림은 빨간 공을 빨간 바닥 위에 올려둔 모습이다. 빨간색을 가진 바닥에서 반사된 빛이 공의 어두운 면 아래쪽을 다시 밝혀준다. 그래서 암부가 바닥 근처에서 붉게 살아난다. 바닥에 깔린 그림자 역시 단순한 검정이 아니라 바닥 색을 머금은 진한 적갈색이다.

단, 규칙이 하나 있다. 반사광은 절대 명부보다 밝으면 안 된다. 반사광은 어디까지나 암부 안에서 일어나는 일이다. 반사광을 너무 밝게 칠하면 덩어리가 깨지고 플라스틱처럼 보인다.

셀 방식이란?

도입부에서 이야기한 서브컬쳐의 부상과 이어지는 부분이다. 애니메이션풍 그림은 위에서 본 단계를 거의 다 생략하고, 명부와 암부를 경계가 딱 떨어지는 2톤으로 나눠서 끝낸다. 이걸 셀 방식(셀 셰이딩)이라고 부른다. 엔진에서는 툰 셰이더가 이 방식이다.

 

셀 방식도 시대에 따라 두 갈래로 나뉜다.

• Classic한 셀 표현: 그라데이션이 거의 없거나 아예 없는 수준이다. 우리가 보통 "셀"이라고 하면 이것을 뜻한다. 손으로 셀화를 칠하던 시절의 애니메이션이 대표적이다.
• 디지털 셀 표현: 투 톤을 베이스로 하되, 내부에 약한 그라데이션과 블러 처리를 얹는 게 특징이다. 최근 애니메이션과 서브컬쳐 게임 일러스트의 주류이며, 색감에 대한 이해도를 더욱 요구한다.

중요한 건 셀 방식이 이론을 무시한 게 아니라 이론을 알고 정보를 압축한 것이라는 점이다.

• 명암경계선을 어디에 둘지 정확히 알아야 2톤만으로도 형태가 산다.
• 정보량이 적으니 작은 화면(모바일)에서도 잘 읽힌다.
• 얼굴과 표정 같은 감정 정보에 시선이 집중된다.

그래서 셀 방식은 쉬워 보이지만 오히려 오답이 더 잘 보인다. 숨을 곳이 없기 때문이다. 디지털 셀로 갈수록 그라데이션 안에 빛의 온도와 반사광까지 녹여 넣어야 하니, 결국 앞에서 공부한 내용이 전부 필요해진다.

마무리

빛은 결국 "이 그림 속 세계의 현실감을 느끼게하는 첫 번째 요소"로 결정한다. 보는 사람은 빛의 원리를 몰라도 틀린 빛은 귀신같이 알아챈다.우리가 이론을 공부하는 이유가 여기에 있다. 정답을 그리기 위해서가 아니라, 보는 사람이 그림에서 튕겨 나가지 않게 하기 위해서다.

글을 적는 나 역시 막상 이론으로 정리하려고하니 매우 어려웠다, 그리고 이론을 준비하면서 실제로 자료를 따라그렸기에 나름 알찬 공부였던것 같다